Mundo 4.0

El futuro de la sociedad tecnológica

Primera edición, 2022

© 2022 Francisco Yáñez Brea

© MARCOMBO, S.L. 2022

www.marcombo.com

Diseño de la cubierta: ENEDENÚ DISEÑO GRÁFICO

Maquetación: D. Márquez

Correctores: Mónica Muñoz y Haizea Beitia

Revisión técnica: Rubén Beiroa

Directora de producción: M.ª Rosa Castillo

Producción del ePub: booqlab

«Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a Cedro (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra».

ISBN: 978-84-267-3405-1

ÍNDICE GENERAL

PRÓLOGO

CAPÍTULO 1. TECNOLOGÍAS DISRUPTIVAS

1.1 El impacto del 5G en la sociedad

1.2 Cómo nos afectará la inteligencia artificial

1.3 Un nuevo mundo visto con realidad aumentada

1.4 Blockchain: confianza digital

1.5 Nanotecnología: la tecnología invisible

CAPÍTULO 2. EL INTERNET DE TODO

2.1 La conexión inteligente de personas, procesos, datos y cosas (IoT)

2.2 Gemelo digital: el mundo ciberfísico

CAPÍTULO 3. ECONOMÍA 4.0

3.1 El trabajo del futuro y el futuro del trabajo

3.2 Tecnología, ¿enemiga o aliada?

3.3 Industria 4.0: la nueva generación de fábricas

3.4 Microchips, el nuevo petróleo

3.5 Digitalización, la clave para las pymes

3.6 ¿Y cómo lograremos el pleno empleo?

CAPÍTULO 4. EDUCACIÓN

4.1 El futuro de las escuelas en un mundo digital

4.2 Lifelong learning: un aprendizaje continuo

CAPÍTULO 5. SOCIEDAD

5.1 Ciudades del futuro: digitales, saludables y sostenibles

5.2 Redes sociales

5.3 La transformación digital del deporte

5.4 E-sports: el deporte electrónico

5.5 Robotocracia: cuando los robots gobiernen la Tierra

CAPÍTULO 6. CIBERSEGURIDAD

6.1 Los riesgos de un mundo digital

6.2 El control de los datos personales en la red

CAPÍTULO 7. SALUD

7.1 Medicina 4.0: digitalizada, conectada y universal

7.2 Neurotecnología: los nuevos límites del cerebro

CAPÍTULO 8. MEDIOAMBIENTE

8.1 Energía 4.0. Tecnología al rescate del planeta Tierra

8.2 Agricultura del futuro: relato distópico

8.3 Basura electrónica: causas, consecuencias y opciones

CAPÍTULO 9. EL FUTURO DE LA HUMANIDAD

9.1 Robots o humanos, ¿quién dominará el futuro?

9.2 Un mundo tecnológico, pero también vulnerable

ACERCA DEL AUTOR

A mi mujer, Elena, y mis hijos, Marcos y Sara, porque ellos son el impulso y la inspiración que me motivan a perseguir siempre mi mejor versión.

La tecnología es genial, pero nunca reemplazará al amor.

PRÓLOGO

Hay personas que miran al futuro y ven un espacio lleno de posibilidades; otras personas, en cambio, sienten miedo ante la velocidad de vértigo del desarrollo tecnológico que puede cambiarlo todo de la noche a la mañana. La sociedad ha alcanzado una hiperconectividad global y un nivel de digitalización que derribará barreras y que, con toda seguridad, generará nuevas oportunidades para construir un mundo mejor. En este mismo momento, se están produciendo increíbles avances, de los cuales muchas veces no somos conscientes; innovaciones tecnológicas que no podremos parar y que resulta importante conocer para adaptarnos al futuro de una forma consciente, tranquila y proactiva. Es evidente que todo cambio de época tiene una parte de rupturismo con la anterior y de necesidad de adaptación, pues la primera respuesta suele ser una resistencia al cambio que nos impulsa a continuar aferrados a lo conocido, permaneciendo en nuestra zona de confort. Pero la tecnología va a cambiar el mundo, va a cambiar la sociedad y va a cambiar el curso de la historia, de forma radical e inevitable. Y la actitud correcta es que, en lugar de ver el cambio como el final de algo, debemos aprender a verlo como un comienzo, y prepararnos para sacar el máximo provecho de lo nuevo que está por venir.

Este proceso no será fácil de asimilar, pues las máquinas sustituirán muchas funciones que realizan actualmente los humanos, tanto en actividades repetitivas como en otras cada vez más complejas soportadas por inteligencia artificial. Pero la era digital ha venido para quedarse definitivamente entre nosotros y, ahora más que nunca, se hace imprescindible una mirada reflexiva al futuro, no solo interesante para acercarse a las tendencias 4.0, tecnologías que cambiarán el mundo que conocemos, sino también para comprender los retos fundamentales a los que nos enfrentaremos como seres humanos.

¿Qué nos deparará el futuro?

En este libro encontraremos las respuestas a las cuestiones clave de la nueva era: ¿cómo afectarán la inteligencia artificial y las nuevas tecnologías disruptivas a nuestra forma de vivir, disfrutar y relacionarnos?; ¿viviremos mejor o peor dentro de veinte años?; ¿cuáles serán los cambios más importantes que marcarán nuestro devenir?; ¿cómo se comportará la economía en el futuro?; ¿qué riesgos nos traerá este nuevo mundo digital?; ¿podrán los robots rebelarse contra la humanidad?, ¿y cuáles serán los retos a los que nos enfrentaremos como sociedad?

La tecnología es, sin duda, nuestra mayor esperanza en la lucha contra las grandes amenazas de la humanidad: la pobreza, el hambre, la enfermedad, la desigualdad o el cambio climático. El desarrollo acelerado de las nuevas tecnologías nos da un poder enorme para transformar nuestro entorno, pero también debemos ser conscientes de que, a medida que aumenta nuestra capacidad de crear y construir, en la misma proporción crece nuestra posibilidad de aniquilar y destruir.

Es necesario mirar siempre hacia delante y anticiparse al futuro para entender los cambios y para sobreponerse a ellos, aunque, más que anticipar qué pasará, que es difícil de predecir, el enfoque de este libro reside, principalmente, en entender cómo va a pasar. Fuimos capaces de llegar a la Luna con un ordenador mucho menos potente que cualquier smartphone de los que se utilizan hoy día. Alcanzar ese éxito, con una tecnología tan básica, nos lleva a pensar que los límites de esta nueva era digital serán solo los que establezcamos en nuestra propia imaginación. Y la clave de un futuro de éxito y felicidad para la humanidad será encontrar una relación de convivencia adecuada entre personas y tecnología. Para ello, lo primero y fundamental consiste en que las personas comprendamos y reflexionemos de forma anticipada sobre el mundo 4.0 en el que nos estamos sumergiendo, ya mismo, de forma inevitable.

Bienvenidos a un apasionante viaje al Mundo del Mañana.

Figura 0. Asistiremos a un encuentro fascinante entre la sociedad y la tecnología.

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TECNOLOGÍAS DISRUPTIVAS

La tecnología se puede definir como un conjunto de conocimientos que han sido creados y que son constantemente optimizados y utilizados por el hombre para mejorar su vida en el planeta Tierra. La tecnología ha existido desde siempre y, cuando ha sido disruptiva, es decir, cuando ha desplazado y sacudido lo conocido hasta ese momento, entonces ha provocado un giro brusco en la evolución humana. Inventos como las herramientas agrícolas, que permitieron el fin de la vida nómada; la bombilla, que nos aportó el control del ciclo diario, o la imprenta, que facilitó la democratización y conservación del conocimiento, han supuesto un antes y un después en la historia de la humanidad. Pero, actualmente, asistimos a un fenómeno de cambio todavía más acusado: la confluencia en el tiempo de varias tecnologías disruptivas, y el potencial que puede surgir de la interrelación y fusión entre ellas nos hace pensar que la sociedad del futuro será muy diferente a lo que conocemos hoy día.

En este libro, se hace un repaso a algunas de las tecnologías que tendrán más impacto en nuestra vida. No están todas las que son, pero, sin duda, son todas las que están.

1.1 El impacto del 5G en la sociedad

… De regreso a casa, recibo el aviso de mi asistente virtual: el microchip subcutáneo que tengo insertado ha informado de datos biométricos preocupantes, con una subida del nivel de azúcar y arritmias periódicas. Eso me ha hecho pensar que quizá debería tomarme unos días de descanso. Le indico a mi coche, en conducción autónoma en ese momento, que cambie de rumbo y se dirija a la casa de la montaña. Me responde que circulará por una ruta diferente a la habitual, pues ha recibido la comunicación de un automóvil averiado en nuestra trayectoria. La noche se espera fría, decido conectar con la domótica y encender la calefacción de casa. La nevera está vacía, así que le indico que haga una compra online de los productos de mi dieta. Poco después, observo cómo varios drones de reparto a domicilio nos sobrevuelan en la misma dirección. Un cartel publicitario de carretera se enciende a mi paso, y puedo leer: «5G, we connect you to everything…».

Este podría ser un relato de un día cotidiano dentro de unos años, pero, para que pueda llegar a ser real, necesitaremos las redes 5G o, lo que es lo mismo, la quinta generación de comunicación móvil. Pero ¿en qué consiste?

En la práctica, se trata de la evolución natural de la cuarta generación de la conectividad móvil. Si el 4G y sus versiones permitían conectar a personas, con el 5G podremos hacerlo de forma masiva con las cosas que nos rodean. Lejos queda ya la red de 1G con la que solo se realizaban llamadas, o la tecnología 2G, en la que se introdujo el envío de SMS. Con el 3G, incorporamos Internet y el teléfono se convirtió en smartphone y, con la llegada del 4G y la banda ancha, fuimos capaces de reproducir vídeos en tiempo real.

La clave que ahora lo cambia todo con el 5G es la velocidad, que será cien veces más rápida, de modo que podremos descargar una película de calidad HD de larga duración en cuestión de segundos; la capacidad, con un aumento de más de cien veces, lo que significa que más personas y dispositivos (hasta un millón por kilómetro cuadrado) podrían conectarse a una red sin bajar su rendimiento, y la latencia, el tiempo que tarda un dispositivo en recibir una orden desde que se le manda la señal, será de un milisegundo, lo que supondrá una respuesta casi instantánea; un aspecto clave para, por ejemplo, las intervenciones quirúrgicas teleasistidas o la conducción autónoma.

¿El 5G supondrá un riesgo para la salud? El debate sobre los posibles peligros que el 5G puede generar lleva un tiempo sobre la mesa. Pese a que la mayoría de los expertos aseguran que no existe riesgo, la falta de pruebas e investigaciones hasta el momento sigue siendo motivo de desconfianza en parte de la población.

Una de las grandes preocupaciones es la radiación de las nuevas antenas, que, al ser más pequeñas, se situarán en zonas como tejados, farolas, señales o paradas de autobús; más cerca, por lo tanto, de las personas. Además, debido a que su radio de alcance es limitado, se colocarán más unidades. Una red de telefonía estándar tiende a utilizar dos o cuatro antenas, mientras que, en la red 5G, con el sistema Massive MIMO, los gigantes de las telecomunicaciones como Huawei y ZTE utilizan entre noventa y seis y ciento veintiocho antenas.

Pero el 5G no afecta solo a los teléfonos móviles. De hecho, esta nueva generación de transferencia de datos resultará fundamental para hacer realidad otras tecnologías en campos tan importantes como la educación (con modelos de aprendizaje más personalizados, virtuales e interactivos), la salud (monitorizando a los pacientes en tiempo real y ayudando al desarrollo de la medicina a distancia), el trabajo, el ocio deportivo y cultural (con experiencias inmersivas), las smart cities o «ciudades inteligentes» (permitiendo que el mobiliario urbano recoja, produzca y comunique información en red), el vehículo conectado y autónomo, la computación en la nube (cloud computing) o el Internet de las cosas (IoT).

Figura 1.1 La tecnología 5G es una auténtica revolución.

El 5G está todavía en desarrollo y su uso masivo no se espera antes de 2030. A pesar de ello, algunas empresas han comenzado a crear productos 5G y a probarlos: Qualcomm, Nokia, Samsung, Ericsson, Huawei y las principales operadoras están invirtiendo sus recursos en el desarrollo y despliegue de la nueva red. Y, en dicho despliegue, se está librando una verdadera batalla, pues esta nueva tecnología implica un desafío enorme a la hora de proteger la red. La privacidad de las personas y la seguridad de los países se verán amenazadas si existen puertas traseras o capas ocultas (se conocen como back doors) por donde se puedan extraer datos, accediendo al sistema sin permiso. Y, en una sociedad hiperconectada, con una creciente conexión digital de las personas (y los objetos) en cualquier momento y en cualquier parte, los Gobiernos de las principales potencias mundiales no están dispuestos a dejarse ganar terreno en este nuevo campo de batalla. La capacidad de gestionar en la nube la defensa de un país ha convertido el 5G en una cuestión geopolítica y en el arma de la nueva Guerra Fría entre Estados Unidos y China. El problema de fondo es que Huawei tiene una tecnología 5G muy avanzada, pero existe la sospecha de que el fabricante chino diseña sus redes bajo el designio del Gobierno y el Ejército comunista, creando back doors que le permitan en el futuro controlar o espiar las comunicaciones cuando sea preciso. Y ahora, en plena carrera tecnológica, los Gobiernos tienen que decidir si prescinden de la tecnología de Huawei y frenan el desarrollo tecnológico, lo cual costaría demasiado tiempo y dinero, o si bien siguen adelante porque, en estos momentos, ya no sobra ni tiempo ni dinero.

Figura 1.2 El 5G transformará el funcionamiento de las ciudades.

1.2 Cómo nos afectará la inteligencia artificial

… Paula llevaba cuarenta años en el mantenimiento de buques. Su pasión por la mecánica la había acompañado toda la vida. Cuando era niña, solía pasar las tardes observando por la ventana cómo construían los barcos en un astillero cerca de su casa y soñaba que algún día ella también podría navegar en aquellas inmensas moles metálicas. Después de tantos años de trabajo, Paula se había convertido en una experta y era capaz de identificar las diferentes averías por el tipo de ruido. Cuando ya le quedaba poco para jubilarse, la tristeza le sobrevino: ¿cómo evitar que todo aquel aprendizaje se perdiera? Una idea iluminó su mente y se puso a trabajar sin descanso. Durante días, instaló sensores inteligentes en todos los componentes críticos del buque. A continuación, empezó a captar datos de sonidos, vibraciones, temperaturas, etc., y programó un software basado en inteligencia artificial, capaz de relacionar todos los valores y predecir fallos, antes incluso de que ocurrieran. Paula lo había conseguido: había sido capaz de entrenar una máquina para que tuviera un conocimiento similar al suyo…

En términos sencillos, IA es la capacidad de que las máquinas piensen y aprendan por su cuenta; es decir, de alguna forma, se busca imitar la inteligencia humana para realizar tareas y también para mejorar, de forma repetitiva, a partir de la información que se recopila. Y, cuando esta información alcanza un gran volumen de datos que sobrepasa la capacidad del software convencional, entonces utilizamos big data. Entendiendo el concepto, es fácil comprender que estas tecnologías serán muy útiles en el futuro para hacer, mejor y más rápido, cualquier tarea que, en el pasado, estaba solo reservada a la inteligencia humana.

Esta capacidad de que las máquinas piensen y aprendan por su cuenta puede ser el avance más importante de la tecnología en los últimos siglos. Se encuentra ya presente en todas partes, de una forma más general de lo que podría parecer en un primer momento. Hay muchos dispositivos y sistemas que nos ayudan en nuestra vida cotidiana, pero que no sabemos que funcionan gracias a la IA. La incluyen, por ejemplo, el reconocimiento de la huella dactilar o facial para desbloquear el móvil; el reconocimiento de voz que utilizamos para diferentes aplicaciones; el parking que lee la matrícula del coche, gracias al cual no tenemos que meter la tarjeta; los programas de edición de imágenes de los teléfonos móviles; las aplicaciones sofisticadas en el sector de la salud con las que se detectan enfermedades a partir de imágenes, y también es la base del software que emplean los vehículos sin conductor.

Esta increíble tecnología crece actualmente a un ritmo exponencial, y las empresas más punteras tienen claro que es el camino que se debe seguir. Apple ya la emplea para asimilar el enorme volumen de localizaciones y mapas que generan los smartphones, los coches que se conectan a la nube u otros dispositivos. Facebook la utiliza para analizar el comportamiento de los usuarios y, posteriormente, predecirlo, con lo que consigue una publicidad más individualizada y efectiva o, más recientemente, también con una aplicación denominada Sentiment Analysis, centrada en las emociones que los usuarios plasman en sus muros. Amazon emplea complejos algoritmos para averiguar qué va a querer comprar el usuario, antes incluso de que nos surja el deseo, y lo destaca en la página inicial, para facilitar así el proceso de compra. Esta tecnología resulta también imprescindible para aplicaciones como BlaBlaCar, para conectar a conductores y pasajeros; sistemas de análisis de big data, para identificar tendencias, o incluso empresas de paquetería como UPS, para diseñar las rutas óptimas de recogida y reparto. Por otra parte, la utilización de la IA también desempe un papel muy destacado para ganar la batalla a la COVID-19, al ayudar a procesar y compartir datos masivos no estructurados en un tiempo menor, fundamentales para acelerar el proceso de desarrollo de las vacunas (llegar a la fase de pruebas en humanos suele llevar cinco años, pero, con la ayuda de la IA, este periodo se acortó hasta solo 10 meses) y el rastreo de contactos, la verificación de síntomas, la predicción de brotes y riesgos de infección, el desarrollo y la identificación de nuevos medicamentos (gracias al análisis predictivo, capaz de cruzar grandes fuentes de datos de compuestos potenciales y anticipar cuál sería el resultado de combinarlos para conseguir un nuevo y eficaz fármaco), la predicción de la evolución de los pacientes, la trazabilidad de la evolución del virus y la identificación de sus nuevas variantes.

Realmente resulta difícil poner límites a lo que podremos alcanzar en las próximas décadas gracias a la IA, pero su uso abusivo y descontrolado también entraña ciertos riesgos, y cada vez son más numerosos los tecnólogos, científicos y filósofos que afirman que deberíamos extremar el cuidado. Uno de los padres de esta tecnología, Marvin Lee Minsky, estaba convencido de que la IA salvaría a la humanidad, pero también profetizó en 1970: «Cuando los ordenadores tomen el control, quizá ya no lo podamos volver a recuperar. Sobreviviremos mientras ellos nos toleren. Si tenemos suerte, quizá decidan tenernos como sus mascotas». Ya en la actualidad, Elon Musk, cofundador y director de Tesla y SpaceX, ha creado, con el apoyo de varios inversores, una organización denominada OpenAI en la que inyectaron 1000 millones de dólares. Su misión es anticipar una estrategia para afrontar un futuro en el que la inteligencia artificial supere a la humana, y el objetivo es asegurarse de que los robots no acabarán rebelándose en el futuro contra la humanidad, o que se haga un uso inapropiado de la IA, pues un mal empleo de esta tecnología podría generar peligros tan importantes como el uso de armas autónomas (que actúan sin supervisión), la manipulación de la sociedad a través de las redes sociales o la invasión de la privacidad, al recoger nuestra información, analizarla y rastrearla, para oprimirnos o discriminarnos.

Figura 1.3 La inteligencia artificial es el avance más importante de los últimos siglos.

Si la Tierra hubiera sido creada hace un año, entonces la raza humana solo tendría diez minutos de edad, y la era industrial habría empezado hace dos segundos. Ahora nos aproximamos a una explosión de la inteligencia, y lo que vamos a ver en la próxima décima de segundo, continuando con la comparación, es algo que nos dará un poder enorme, difícil de imaginar hoy día, pero tan peligroso como si se tratara, en efecto, de una auténtica bomba.

Stephen Hawking, en su libro póstumo, responde a preguntas relacionadas con qué podemos esperar del desarrollo futuro de la inteligencia artificial. El físico compara su irrupción con la del fuego, que fue incontrolable para los primeros humanos, «hasta que inventamos el extintor». El científico entiende que, «si bien el impacto a corto plazo de la IA depende de quién la controla, el impacto a largo plazo depende de si se puede controlar o no. El riesgo real con la IA no es la malicia, sino la competencia». Y concluye: «Probablemente, no eres un ser malvado por pisar hormigas que se comportan mal, pero, si estás a cargo de un proyecto hidroeléctrico de energía verde y hay un hormiguero en la región inundable, lo inundarás. No pongamos a la humanidad en la posición de esas hormigas».

Como todas las nuevas tecnologías, estas pueden ser utilizadas para hacer cosas buenas o, por el contrario, para delinquir y causar problemas a las personas, pero no cabe duda de que necesitaremos a la inteligencia artificial para hacer frente a los grandes retos que nos depara el futuro; un futuro que será totalmente diferente a la «normalidad» que hemos vivido en los últimos siglos. Y, en este nuevo futuro, incierto e inquietante, lograremos como sociedad doblegar las grandes amenazas que, en la actualidad, nos atormentan y atenazan, pues, como afirmaba Van Gogh, «la normalidad es un camino asfaltado; es más fácil transitar por él, pero allí no crecen flores», ni tampoco las mejores ideas.

1.3 Un nuevo mundo visto con realidad aumentada

Invierno de 2033. Inés y Jesús conducen su vehículo eléctrico de regreso a casa, después de un fin de semana de turismo, interesante pero agotador, en la bella ciudad de Vigo. Es una tarde de lluvia intensa. El parabrisas, ahora convertido en un mundo de señales, alertas e indicaciones, les informa de un accidente en la ruta escogida y les indica una trayectoria alternativa, con flechas que se superponen a la imagen real que ven. De repente, el sensor de infrarrojos detecta la firma térmica de un ciclista que está por delante del coche, imperceptible debido a la niebla y, al mostrar su imagen holográfica a través del head-up display del parabrisas, logran esquivarlo y evitar el accidente. Tras el susto, Inés y Jesús optan por relajarse y deciden ceder los mandos al coche, pasando a conducción autónoma. Automáticamente, las ventanas del vehículo se oscurecen y, en el parabrisas, se proyectan todas las opciones de ocio disponibles: Netflix, Facetime, YouTube, Spotify o incluso videojuegos; todo su espectro digital accesible por simples comandos de voz.

Esta podría ser una experiencia normal de un usuario de automóvil dentro de pocos años. Y es que la realidad aumentada va a cambiar el mundo de una forma tan radical que será un hito en la historia, mencionado y estudiado durante siglos, similar a como vemos ahora la invención de la bombilla de Thomas Alva Edison o la imprenta de Gutenberg. Lo que empezará como una conexión entre el mundo real, lo que vemos, y el mundo digital, lo que podemos superponer, se convertirá en una completa fusión, para crear a nuestro alrededor un universo de datos infinito.

Figura 1.4 Parabrisas 3D con realidad aumentada, según Carglass.

Hasta ahora, se ha hablado mucho de la realidad virtual, pero la realidad aumentada (RA) (y la realidad mixta, una mezcla de las dos anteriores, que nos permite interactuar con objetos reales dentro de un mundo virtual) va a tener un impacto más grande. La razón es que, mientras que la primera te separa del mundo que nos rodea, lo que consigue la RA es mejorar el mundo que nos rodea. Esta tecnología, que viene a completar el póquer de ases de la nueva era junto con la computación, Internet, los teléfonos móviles y la inteligencia artificial, tiene un enorme potencial y sus campos de aplicación son casi ilimitados. En medicina, un doctor podrá estar viendo las constantes vitales de su paciente mientras lo opera, o cualquier otra información de interés, como las diferentes capas del cuerpo humano, los órganos en 3D o imágenes de radiografías previamente realizadas, y todo ello con las manos libres, utilizando gafas de RA controladas por gestos o por voz. La realidad aumentada será también una herramienta innovadora para la educación médica, y los estudiantes, por ejemplo, podrán ver el corazón en el pecho, cómo bombea sangre alrededor del cuerpo, además de cómo y dónde nacen cada una de las venas y arterias, o aprender a intubar con un maniquí. En la industria, podrá ser de gran ayuda a la hora de explicar y enseñar nuevas tareas a los técnicos, como montajes de piezas o controles de calidad, o también para realizar labores de mantenimiento, recibiendo asistencia de forma remota por parte de un especialista o el fabricante de la máquina, mejorando la eficacia y la seguridad. En el mundo de las ventas, se podrán utilizar escaparates portátiles, con la facilidad de mostrar a tamaño real todos los productos del catálogo, como si realmente los tuviéramos delante. En turismo, un individuo podrá recibir información sobre los puntos de interés de la ciudad que visita, o de un museo, acompañado de un excelente guía virtual (aunque, por medio de la realidad virtual, muchos también podrán optar por viajar sin moverse de casa a destinos que no visitarían de manera física, ya sea por falta de recursos económicos o por miedo a los aviones). En educación, se captará también, de forma mucho más efectiva, la atención de los alumnos, gracias a la creación de entornos interactivos que promuevan un aprendizaje centrado en la experimentación. Imaginemos poder aprender Historia, Geografía o Ciencias Naturales viendo hologramas casi reales en el aula, lo que convertiría la enseñanza en algo divertido y dinámico. Son solo algunos ejemplos, pero la lista de usos potenciales es mucho más extensa, sobre todo en los sectores del ocio y los videojuegos.

Figura 1.5 Formación médica con HoloLens, de Microsoft.

En la actualidad, las empresas más punteras están empezando ya a introducir esta nueva tecnología. Inditex, siempre muy enfocada en la innovación, está experimentando con la realidad aumentada en algunos establecimientos de Zara en todo el mundo. Al descargar la app Zara AR, el cliente en el interior de las tiendas puede visualizar hologramas de modelos con algunas de las prendas de la colección, fotografiarlos e incluso comprar online. Lo siguiente, a mi juicio, podría ser seleccionar una prenda en la app y enfocar el smartphone hacia un espejo, para que el cliente pudiera verse a sí mismo con la prenda elegida y, además, la aplicación podría decirnos la talla que se necesita, lo que evitaría, por lo tanto, el uso de los tradicionales probadores. Ikea, por su parte, ha desarrollado la aplicación Place, que permite insertar productos de su catálogo de forma virtual en cualquier espacio de la casa a escala real para ver cómo quedan, sin necesidad de tener que comprarlos primero. Otras aplicaciones, a modo de curiosidad, son eyeMaps, que ofrece información secreta de los lugares que se haya visitado, o Ink Hunter, muy útil para quien desee hacerse un tatuaje. Pero esto solo acaba de empezar, porque Apple, con su proyecto ARKit para iOS, y Google, con ARCore para Android, van a impulsar a corto plazo esta tecnología de forma importante.

Quizá lo que no ha tenido hasta ahora el éxito esperado han sido los dispositivos wearables en forma de gafas. Lo más destacado ha sido el proyecto de las HoloLens de Microsoft, las Google Glasses y las ODG, pero el elevado precio que tienen, entre mil y tres mil quinientos euros, ha sido un freno importante para su democratización. Sin embargo, algunos proyectos novedosos de start-ups como Glassear (Bruno Moya) o VAX3D (Meifus) nos hacen pensar que, en cuestión de poco tiempo, tendremos en el mercado dispositivos de realidad aumentada, virtual y mixta, accesibles para todos los usuarios.

La siguiente etapa en la evolución de esta tecnología pasa, desde mi punto de vista, por la proyección de imágenes directamente sobre la retina, los llamados virtual retinal displays (VRD), para ver las imágenes flotando en el espacio frente al usuario, con un dispositivo mucho más ligero y portable.

Como hemos visto, nuestro mundo cambia más rápido que nunca y, en un plazo de pocos años, la RA transformará profundamente el modo en el que vivimos, aprendemos, trabajamos, viajamos, compramos y nos comunicamos. No se puede obviar su gran potencial, pues tendremos acceso a mucha información con apenas un pestañeo, pero tampoco se pueden perder de vista sus riesgos. En este nuevo escenario, será fundamental que desarrollemos el pensamiento crítico ya desde la escuela, para convertir la información en conocimiento y el conocimiento en sabiduría; pues, como ya sabemos, no llega a sabio aquel que más cosas ve, sino quien mejor reflexiona sobre lo que ve.

Alguien dijo alguna vez que pintar es escribir con luz. Quizá, lo que está por venir con la realidad aumentada será la siguiente dimensión del arte, algo así como pintar con bytes un nuevo mundo; un universo de información que emerge de la fusión entre lo real y lo digital, en un lienzo casi infinito.

1.4 Blockchain: confianza digital

Amelia abrió la leche en polvo y se dispuso a preparar el biberón de su pequeño bebé, mientras él la observaba con admiración desde el fondo de la cocina: primero, el agua tibia, no muy caliente, y, a continuación, la leche. Después de agitarlo bien, para conseguir un líquido homogéneo, Amelia tomó a Hugo en sus brazos y, en ese momento, recibió un mensaje en su teléfono móvil: «El lote de leche en polvo para lactantes que usted ha comprado en nuestro establecimiento debe ser retirado debido a un brote de salmonelosis. La trazabilidad fiable y transparente de este producto en las etapas de producción, transformación y distribución indica que su lote está afectado y no puede ser consumido». Amelia no sabe nada de blockchain, pero hoy esta tecnología ha protegido la salud de su ser más querido.

Puede parecer una tecnología complicada, pero su idea principal es realmente bastante simple. Lo que encontramos detrás de esta innovación, quizás una de las más importantes de la era de Internet, es un registro de datos que funciona como un gran libro de cuentas o ledger compartido entre varios usuarios o nodos en el que se almacena información de una manera segura y confiable. En este libro de cuentas se registran bloques de datos que se van conectando entre sí de manera cronológica, creando una especie de cadena. Los bloques tienen una capacidad limitada de almacenamiento y, cuando se llenan, se encadenan al anterior, formando una cadena de datos, conocida como blockchain.

Cada bloque está conectado a su predecesor por un código único llamado hash. Este código representa la información en el bloque y es fundamental para la trazabilidad y la prevención de ciberataques. Los códigos hash se crean mediante una función matemática, que convierte la información digital en una cadena de números y letras. Si esa información se edita de alguna manera, el código hash también cambia. Por lo tanto, un usuario no puede eliminar o alterar ningún registro; es decir, la cadena solo puede crecer en tamaño. Además, a cada bloque de la cadena se le asigna una marca de tiempo exacta cuando se agrega a la cadena.

La principal seguridad de esta tecnología se debe a la descentralización: cada uno de los nodos contiene una copia de este libro de cuentas, y deben verificarse y validarse, por «consenso», cada una de las transacciones realizadas. Si un hacker quisiese alterar la cadena de bloques, no le serviría con modificar su propia copia única, pues ya no se alinearía con la copia de todos los demás, y la versión de la cadena del pirata informático se descartaría automáticamente. Para tener éxito, el pirata informático tendría que controlar y alterar simultáneamente el 51 % de las copias de la cadena de bloques, para que su nueva copia se convierta en la copia mayoritaria y, por lo tanto, en la cadena consensuada. Un ataque de este tipo requeriría una inmensa cantidad de dinero y recursos, pues habría que rehacer todos los bloques, ya que ahora tendrían diferentes marcas de tiempo y códigos hash, lo que lo hace prácticamente imposible.

Figura 1.6 Los bloques de datos que se van conectando entre sí de manera cronológica creando una especie de cadena.

De forma gráfica y sencilla, el proceso se parecería a una multitudinaria partida de dominó, en la cual uno de los jugadores pretendiera intercambiar una de las fichas que están sobre la mesa por otra que se halla en su poder. La nueva pieza no encajaría, y el resto de los jugadores no darían por válida la jugada.

Realmente, la tecnología blockchain no representa algo muy novedoso; ya fue desarrollada en 1991 por Stuart Haber y W. Scott Stornetta, dos investigadores que querían implementar un sistema donde las marcas de tiempo de los documentos electrónicos no pudieran ser manipuladas. Pero el auge de las criptomonedas, con un sistema de dinero electrónico peer-to-peer, una red entre pares sin un tercero de confianza que consiga hacer confiables transacciones entre dos partes que no se conocen, ni confían entre sí, ha puesto ahora el foco en las posibilidades de esta innovadora tecnología, y ya se empiezan a vislumbrar otras aplicaciones en el mundo real.

Podemos utilizar esta tecnología para la trazabilidad y transparencia de los alimentos, como hemos visto en la historia inicial. Mediante el uso de un simple código QR y un smartphone, los consumidores pueden escanear un producto en el punto de venta y recibir un historial completo del viaje del alimento: desde el productor hasta nuestra cocina. Además de evitar el fraude, este sistema permite rastrear los alimentos en todas las etapas de producción, transformación y distribución por las que pasa, lo cual reduce el coste y el riesgo en el momento de retirar productos defectuosos o contaminados. IBM está impulsando esta innovación con su aplicación Food Trust. Las ventajas de esta trazabilidad digital son enormes, y resultaría aplicable, del mismo modo, a cualquier producto del mercado que se encuentre sujeto a requisitos de seguridad o medioambientales.

El blockchain también tiene el potencial de ayudar a todo el ecosistema de la salud, con un registro inmutable de la atención médica y el historial de cada paciente, al mismo tiempo que soporta la privacidad personal y el cumplimiento normativo. La cadena de suministro de medicamentos también podría mejorar, como están demostrando Pfizer y Genentech en su proyecto conjunto MediLedger, algo que se convertirá en esencial para, por ejemplo, la trazabilidad de las vacunas.

Esta tecnología incluso podría usarse para facilitar un sistema de votación moderno. Esta opción reduciría el fraude electoral, el recuento de votos sería más ágil y fiable, y aumentaría la participación de los votantes, como se probó en unas elecciones en 2018 en Virginia Occidental (Estados Unidos). Este Estado permitió a los votantes emitir su voto a través de una aplicación móvil habilitada con blockchain, y el experimento fue todo un éxito.

Pero no todo es felicidad y armonía en el mundo del blockchain. Como cualquier otra tecnología, presenta sus limitaciones y desventajas. Requiere de una gran red de usuarios para que sea robusta. El coste de cada transacción es muy elevado, en torno a los 0,20 dólares, principalmente por el consumo de energía (de hecho, si Bitcoin fuera un país, estaría entre los treinta que más energía consumen, por delante de Argentina, Bélgica o Portugal). Además, el diseño de esta tecnología implica costes repetitivos, porque cada nodo ejecuta la cadena de bloques para mantener el consenso en toda la cadena de bloques, lo que hace que el coste total sea muy superior al que cabría esperar con una sola computadora. Y esta característica también afecta al tiempo de procesamiento (Bitcoin solo puede realizar siete transacciones por segundo; a modo de comparación, Visa puede manejar 24 000 TXN/seg). Por último, no hay margen para el error humano: cuando las personas se equivocan al registrar la información, esto genera problemas en la vida real, pues dicha información no se puede modificar. Y, lo más importante, no existe un plan de contingencia ante la eventualidad de que alguien pierda las claves para acceder a su cuenta de usuario. Pero, a pesar de todo ello, no debemos olvidar que cada desventaja conlleva siempre una ventaja asociada.

El blockchain se volverá cada vez más y más importante, a medida que necesitemos aportar confianza a la información digital. Pero lo relevante de esta tecnología no es el concepto en sí del encadenamiento de bloques de información digital, sino lo que realmente se puede llegar a hacer con la tecnología descentralizada. Este tipo de tecnología introduce un abanico de oportunidades nunca vistas y tiene un gran potencial, especialmente en la descentralización de sistemas ligados a los núcleos de poder. ¿Demasiado idealista? Si un humano hubiera visto un dinosaurio hace millones de años, pensaría que nada podía acabar con semejante criatura de la naturaleza. Y hoy día, la verdad, ya se ven pocos dinosaurios. Algo me dice que se aproxima un meteorito hacia la Tierra, cargado de unos y ceros.

1.5 Nanotecnología: la tecnología invisible

Corría el año 1959 y, en el meeting anual de la APS (Sociedad Americana de Física), el tema estrella entre los científicos presentes era el avanzado ordenador 650 que IBM había desarrollado, el cual ocupaba un armario de cinco metros cuadrados y tenía un peso de 900 kilogramos, además de una unidad de alimentación de 1350. Pero aquella mañana fría de diciembre yo no había acudido al Instituto de Tecnología de California para hablar del presente; mi interés estaba más enfocado en lo que nos deparaba el futuro. Por eso esperé, impaciente, la conferencia de aquel físico de Nueva York tan misterioso de quien todo el mundo hablaba. Cuando llegó su turno, subió al estrado y, tras una larga pausa, alzó la mirada con firmeza y confianza y dirigió las siguientes palabras al ruidoso público que aquel día llenábamos la sala: «Ninguna ley física prohíbe que se puedan hacer cosas como miniaturizar las computadoras y escribir la información contenida en los 24 volúmenes de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler; toda la información que la especie humana ha grabado en libros podrá llevarse en una mano. Incluso existirá la posibilidad de tragarnos a un médico, gracias a la construcción de un robot quirúrgico diminuto e ingerible». Tal afirmación provocó un momento de silencio que nunca olvidaré; un silencio denso en la sala, como si, de repente, todos los asistentes la hubieran abandonado. Richard Feynman, sin saberlo, había dado origen ese día a la nanotecnología.

Feynman, que llegó a ser premio nobel de Física en 1965, afirmaba que, con las herramientas adecuadas, tendríamos la capacidad de ver y controlar átomos y moléculas individuales. Y, como todo en la Tierra está compuesto de átomos (los alimentos que comemos, la ropa que vestimos, los edificios y las casas en los que vivimos y nuestros propios cuerpos), entonces, si somos capaces de controlar esos átomos, también seremos capaces de mejorar sus propiedades en nuestro beneficio. Esta nueva rama de la ciencia nos permitirá fabricar objetos o dispositivos con una precisión del orden de un nanómetro (nm), que equivale a la millonésima parte de un milímetro. Resulta difícil imaginar lo pequeño que es ese nanomundo. Para tener una mejor referencia, en una escala comparativa, si una canica fuera un nanómetro, entonces un metro sería el tamaño de la Tierra.

Todavía estamos en una etapa muy temprana en el desarrollo de esta tecnología, pero, actualmente, ya existen algunas aplicaciones que están teniendo mucho éxito:

Administración de fármacos.Investigadores de la Universidad de Toronto han conseguido mejorar el acceso de los medicamentos de quimioterapia a los tumores y, además, evitar que se dirijan a otros lugares del cuerpo donde puedan tener una acción perjudicial. Las nanopartículas que han fabricado poseen la capacidad de cambiar de forma, para conseguir el acceso selectivo al tejido enfermo. Cuando son inyectadas a un paciente, entran en el torrente sanguíneo buscando esas células tumorales. Por otra parte, un equipo de científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha demostrado, en un experimento con ratones vivos, que los nanorrobots muestran movimientos colectivos coordinados y eficientes, similares a los que se encuentran en la naturaleza, como pájaros volando en bandadas, o los patrones ordenados que siguen los bancos de peces.

Tejidos inteligentes.Resultan capaces de repeler manchas; ser autolimpiables, o antiolores, y de poseer nanochips para cambiar de temperatura y color. Esta tecnología también se aplica en proyectos de investigación en la industria y la construcción, con el fin de aumentar la capacidad de los materiales para repeler líquidos y suciedad.

Envasado de alimentos.El uso de materiales aditivados con nanoarcillas mejoran las propiedades de los materiales de envasado con espesores muy reducidos. Las nanoarcillas crean un laberinto para la difusión de las moléculas gaseosas, y son una barrera muy efectiva para evitar la contaminación de los alimentos. También se utilizan nanopartículas de plata, cuyas propiedades antimicrobianas ayudan a conservar los alimentos en buen estado durante más tiempo. Con este mismo objetivo trabajan investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México, que han creado un recubrimiento comestible constituido por nanocápsulas, para envasar frutas y verduras recién cortadas, que inhibe durante tres semanas el proceso de oxidación, y controla la deshidratación y evita, por lo tanto, el uso de plásticos.

Agricultura.El uso de nanofertilizantes, que se pueden pulverizar sobre las hojas de las plantas y se absorben de manera muy eficiente por su pequeño tamaño, resulta muy beneficioso para el medio ambiente ya que se evita la contaminación del suelo.

Eliminación de contaminantes.Por ejemplo, en la depuración de agua por medio de un proceso de bombeo de nanofiltros que, en su camino a la superficie, atrapan bacterias, metales y otros contaminantes hasta evaporarlos, como ya lo están aplicando en Perú para descontaminar el lago Titicaca.

Figura 1.7 Nanobot matando un virus.

Existen otras aplicaciones, que no han sido todavía desarrolladas, pero que resultan muy prometedoras, como el uso de nanopartículas para la monitorización de la salud (con biosensores), para la fabricación de dispositivos electrónicos en miniatura (que dará lugar a una nueva generación de ordenadores y teléfonos) o también para la producción y el almacenamiento de energía. Pero el gran foco de la investigación actual a nivel mundial se centra en los nanotubos, como el de carbono. Este elemento químico se encuentra en la naturaleza como grafito (el material suave y negro utilizado en las minas de los lápices) y como diamante. La única diferencia entre ambos reside en la disposición de los átomos de carbono. Si modificamos esta disposición en forma de mallas hexagonales como el grafeno, y formamos una estructura cilíndrica, los nanotubos resultantes adquieren propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas extraordinarias: son doscientas veces más fuertes que el acero, los mejores conductores térmicos conocidos y pueden transportar corrientes eléctricas cien veces más grandes que el cobre. Por ello, se consideran excelentes candidatos para un amplio rango de aplicaciones tecnológicas en muy diferentes áreas, como la biomedicina, la construcción o la automoción.

En conclusión, la nanotecnología es una de las industrias más prometedoras del siglo XXI, pues, sin lugar a dudas, hay mucho conocimiento por desarrollar y muchos tesoros por descubrir ahí abajo, en el nanomundo. El estudio del universo siempre ha conformado una prioridad constante en nuestra evolución, y su importancia se refleja en los enormes recursos económicos que los Gobiernos de las primeras potencias destinan a la exploración y conquista del espacio. Pero, mientras nuestra mirada se pierde en las estrellas, a veces parecemos olvidar que lo pequeño suele ser, al final, lo más importante. Nos obsesionamos por llegar más alto y más lejos, pero quizás un paso más pequeño, en la dirección correcta, podría ser un paso más grande para nuestra supervivencia, y la de nuestro planeta.

Muy probablemente Lao-Tse, uno de los filósofos más relevantes de la civilización china, no estaría pensando en esta tecnología cuando narró sus teorías, que posteriormente darían origen al taoísmo, pero creo que su filosofía encaja perfectamente: «Si quieres conocer la verdad (grande), empieza por lo diminuto».

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